基于plc注塑機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-10-01 15:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中間繼電器 液壓系統(tǒng)控制信號(hào) 可編程控制器 S— 7200 3 第二章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 確定 I/O 點(diǎn)及選擇 PLC 可編程控制器控制系統(tǒng) I/O 地 址分配 根據(jù)塑料注塑成型生產(chǎn)工藝控制要求，其輸入設(shè)備有 8 個(gè)行程開(kāi)關(guān)、 1 個(gè)壓力繼電器；其執(zhí)行器件共有 YV1~YV8 八個(gè)電磁閥。因此塑料注塑成型機(jī)的電氣控制系統(tǒng)采用 PLC控制需要有 9 個(gè)輸入點(diǎn)， 8 個(gè)輸出點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們選用西門子 S7200 系列 PLC，基本單元選用 CPU221 模塊，其輸入 14 點(diǎn)，輸出 10 點(diǎn)，能滿足控制要求。具體的 I/O地址分配見(jiàn)表 1， PLC 控制系統(tǒng)的 I/O 接線圖。 在確定了控制對(duì)象的控制任務(wù)和選擇好 PLC 的機(jī)型后，即可安排輸入、輸出的配置，并對(duì)輸入、輸出進(jìn)行地址編號(hào)。分配 I/O 地址時(shí)要注意以下問(wèn)題： (1) 設(shè)備 I/O 地址盡可能連續(xù)； (2) 相鄰設(shè)備 I/O 地址盡可能連續(xù)； (3) 輸入 /輸出 I/O 地址分開(kāi)； (4) 每一框架 I/O 地址不要全部占滿，要留有一定的余量，便于系統(tǒng)擴(kuò)展和工藝流程的改，但不宜保留太多，否則會(huì)增加系統(tǒng)成本 ； (5) 充分考慮控制柜與控制柜之間、框架與框架之間、模塊與模塊之間的信號(hào)聯(lián)系，合理地安排 I/O 地址，減少它們之間的內(nèi)部連線。 S7200 的控制開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)表如表 1 所示。 表 1 I/O地址 輸入 分配表 輸入 輸出 其他 啟動(dòng)按鈕 電磁閥YV1 T37 延時(shí) 10s 原點(diǎn) SQ1 電磁閥YV2 T38 延時(shí) 5s 限位開(kāi)關(guān)SQ2 電磁閥YV3 限位開(kāi)關(guān) 電磁閥 4 SQ3 YV4 加料限位開(kāi)關(guān) SQ4 電磁閥YV5 限位開(kāi)關(guān)SQ5 電磁閥YV6 限位開(kāi)關(guān)SQ6 電磁閥YV7 頂端終止限位 SQ7 電磁閥YV8 頂端后退限位 SQ8 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的接線圖 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的整體接線示意圖 在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先根據(jù)系統(tǒng)控制要求和工藝流程設(shè)計(jì)出系統(tǒng)順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)出梯形圖，接線示意圖如圖 3 所示。 5 圖 3注塑機(jī)控制系統(tǒng)的整體接線示意圖 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的主電路圖 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)一般為直接啟動(dòng)或減壓?jiǎn)?dòng)，對(duì)小容量電動(dòng)機(jī)可直接啟動(dòng)，但對(duì)于注塑機(jī)中應(yīng)用的容量較大的電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，由于啟動(dòng)電流大，會(huì)引起較大的電網(wǎng)壓降，所以本論文采用減壓?jiǎn)?dòng)的方法，以限制啟動(dòng)電流。減壓?jiǎn)?dòng)的方法有很多，如定子繞組串電阻啟動(dòng)、自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)、星 三角減壓?jiǎn)?dòng)、延邊三角形啟動(dòng)等。 本論文采用星 三角減壓?jiǎn)?dòng)方式。啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組聯(lián)結(jié)成星形，加在電動(dòng)機(jī)每相繞組上的電壓為額定電壓的 1/，從而減小了啟動(dòng)電流。待啟動(dòng)后按預(yù)先整定的時(shí)間把電動(dòng)機(jī)換成三角形聯(lián)結(jié)，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。注 塑機(jī)的主電路如圖 4 所示。 6 圖 4 主電路圖 注塑機(jī) 控制系統(tǒng)的抗干擾措施 干擾來(lái)源有一下幾點(diǎn) (1) 控制系統(tǒng)供電電源的波動(dòng)以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。 (2) 其他設(shè)備或空中強(qiáng)電場(chǎng)通過(guò)分布電容和耦合竄入控制系統(tǒng)的干擾。 (3) 臨近的大容量電氣設(shè)備起動(dòng)和停止時(shí)，因電磁感應(yīng)引起的干擾。 (4) 相鄰信號(hào)線絕緣降低，通過(guò)導(dǎo)線絕緣電阻引 7 起的干擾。 硬件措施分為以下幾個(gè)方面： (1) 信號(hào)隔離。 (2) 接地屏蔽。 (3) 采用兩路電源分別供電。 (4) 電纜選擇與敷設(shè)。(5) 其中消除干擾的主要方法 是阻斷干擾侵入的途徑和降低系統(tǒng)對(duì)干擾的敏感性，提高系統(tǒng)自身的抗干擾能力。 實(shí)踐表明，系統(tǒng)中可編程序控制器之外的部分的故障率，往往比可編程序控制器本身的故障率高的多，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如用靠可靠性的接近開(kāi)關(guān)代替機(jī)械限位開(kāi)關(guān)，才能保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。 8 第三章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 注塑機(jī)的控制要求及控制方案 某注塑機(jī)借助 8 個(gè)電磁閥 YV1~YV8 完成注塑各工序。若注塑模子在原點(diǎn) SQ1 動(dòng)作，按下啟動(dòng)按鈕 SB，通過(guò) YV YV3 將模子關(guān)閉，限位開(kāi)關(guān) SQ2 動(dòng)作后表示模子關(guān)閉完成，此時(shí)由 YV YV8 控制射臺(tái)前進(jìn)，準(zhǔn)備射入熱塑料，限位開(kāi)關(guān) SQ3 動(dòng)作表示射臺(tái)到位， YV YV7 動(dòng)作開(kāi)始注塑，延時(shí) 10s 后 YV YV8 動(dòng)作進(jìn)行保壓，保壓 5s 后，由 YV YV7 執(zhí)行預(yù)塑，等加
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